CS221500B1 - Farbenie plastických látok - Google Patents

Abstract

Spósob farbenia plastických látok známými organickými alebo anorganickými pigmentami a plnenia známými plnidlami za použitia týchto olejorozpustných detergentno-dispergaěných přísad: sulfonáty kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté, neutrálně a bázické, ropné a syntetické, na báze monosulfokyselín o· molekulovej hmotnosti najmenej 250, s výhodou 350 až 390, alkylfenoláty a alkylfenolsulfidy kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté a barnaté, neutrálně a bázické, s výhodou s alkylmi Cs a váčšími, alkylsalicyláty vápenaté, neutrálně a bázické s alkylmi C12 až C22, s výhodou C14 až Cis. Uvedené disperzanty podporujú zmáčatel'- nosť, dispergovatefnosť, úplné homogénne rozptýlenie pigmentov a plnidiel a umožňujú velmi rýchly postup přípravy jemnej, stabilnej disperzie a zníženie spotřeby pigmentov.

Description

Vynález sa vztahuje na sposob farbenia plastických látek organickými alebo anorganickými pigmentami a plnenia plnidlami za použitia olejorozpustných detergentno-dispergačných přísad typu sulfonátov, alkylfenolátov, alkylfenolsulfidov a alkylsalicylátov kovov alkalických zemin, ktoré zabezpečujú extrémně vysoký stupeň dispergácie pigmentu a plnidla a ich úplné rovnoměrné rozptýlenie v plastickej látke.

Pigmenty sú organické alebo anorganické prášky prakticky nerozpustné vo farbenom plastickom materiáli. Pri vefkom tepelnom namáhaní pri spracovaní vzniká možnosť, že niektoré organické pigmenty prejdú aspoň čiastočne do roztoku. Pigmenty sa skladajú z častíc, ktorých velkost narastá v poradí: primárné častíce (jednotlivé kryštály), agregáty a aglomeráty. Farebná účinnost pigmentov stúpa s malosťou častíc. Pri dispergácii pigmentu ide najma o rozdrobenie, odstránenie aglomerátov. Disperzant zvyšuje rýchlosť zmáčania aglomerátov, spůsobuje leh rozdrobovanie na agreáty a primárné častíce a zabezpečuje stabilitu jemnej disperzie. Zníženie viskozity taveniny plastickej hmoty ďalej podporuje pochod dispergácie.

Plastické látky sa farbia hlavně dvoma postupmi, a to v hmotě pri ich výrobě, alebo v hmotě pri spracovaní ich prášku alebo granulátu. Třetí sposob, povrchové farbenie hotových plastických výrobkov, je zriedkavejší. Vačšinou sa za sucha zmieša pigment, alebo pigmentový prípravok, s práškom alebo granulátom plastickej látky v miešacích agregátov různého typu (bubnový, fluidný miešačj a nadvázné sa ďalej spracuje v extrúdroch alebo strlekacích strojoch. Plastická látka mQže byť vyfarbená tiež přidáváním pigmentových prípravkov obchodných, alebo připravených na mieste, do spracovacieho stroja bez predmiešanlla.

Najdóležitejšie používané anorganické pigmenty sú TIO2, pigmenty (najmá rmtilové) a zinksulfidové pigmenty s různým až 100% obsahom ZnS (menej účinné ako TiOz-pigmenty) pre ibiele vyfarbovanie, pigmenty kysličníkov železa a chrómu (typy žité, červené, hnědé, čierne a zelené), mimoriadne stále a prakticky pre všetky plastické látky vhodné zmesné fázové pigmenty roznych farebných tónov, ako pigmenty Ni—Sb—Ti, Cr—Sb—Ti, zmesný fázový pigment oxidov Fe, Cr a Cu, kadmiové pigmenty zloženia CdS alebo Cd-sulfid/selenid, chromátové zmesné fázové pigmenty zloženia Pb/Cr, S/ /O4 a Pb/Cr, Mo, S/O4. Medzi pigmenty může byť počítané aj plnidlo, ak jeho index lomu v určitom prostředí je váčší ako 1,7. Známe typy plnidiel sú práškové kriedy a rožne typy uhličitanov vápenatých, Ca—Mg-uhličitany (dolomity), silikáty, sírany barya a iné.

Organické pigmenty pre plastické hmoty sa vyznačujú vysokou intenzitou farby, brilantnosťou a čistotou farebného tónu. Pre rožne a zvýšené technické nároky ako například vysoká tepelná a migračná stálost, smáčatefnosť a dispergovatefnosť sa výběr z velkého počtu organických pigmentov značné zužuje a vhodný pigment sa musí hl'adať a skúšať. K ufahčeniu tohto výběru, podfa spomenutých ukazatelův, sú všeobecne vhodné organické pigmenty pre plastický sektor zhrnuté v špeciálnych sortimentech, najmá velkých výrobcov pigmentov.

Disperzanty (detergentno-dispergačné přísady] podfa tohto vynálezu podporujú zmáčatefnosť a dispergovatefnosť organických pigmentov a umožňujú vefmi rýchly postup přípravy jemnej a stabilnej disperzie.

Disperzanty podfa tohto vynálezu sú vhodné pre farbenie pigmentami alebo pigmentovými přípravkami aj plastických látok vyznačujúcich sa vysokými pracovními teplotami v oblasti 200 až 300 °C. Sú vhodné najmá pre polyetylén vysoko- a nízkotlaký, polypropylén, polystyrén a styrénové zmesné polymerizáty, polyvinylchlorid a jeho kopolyméry, dalej pre fenolové a polyesterové živice, močovinové a melamínové živice, polymetakryláty, polyamidy a iné.

Disperzanty podfa tohto· vynálezu sú olejové roztoky (koncentráty), obvykle okolo 30 až 50%-né, s výhodou v minerálnom bielom oleji, sulfonátov kovov alkalických zemin, s výhodou vápenatých, neutrálnych a bázických ropných a syntetických, na báze olejorozpustných monosulfokyselín a molekulárnej hmotnosti najmenej 250, s výhodou 350 až 490, olejorozpustných alkylfenolátov a alkylfenolsulfidov (sířených alkylfenolovj kovov alkalických zemin, s výhodou vápenatých a barnatých neutrálnych a bázických, s výhodou s alkylmi Cs a váčšími, alkylsalicylátov vápenatých, neutrálních a bázických s alkylmi C12 až C22, s výhodou C14 až Cis.

Disperzanty podfa tohto vynálezu zabezpečujú jednak dokonalé uplatnienie sa koloristického účinku pigmentu ako farebná sýtosf, farebný tón a jeho stabilita, lesk, krycia schopnosť a jednak zlepšujú ekonómiu výroby v důsledku výrazného zníženia spotřeby pigmentu až o jednu třetinu a viac oproti známým používaným sposobom farbenia bez použitia disperzantov, alebo s použitím známých disperzantov, ktoré sú menej účinné.

Vlastnosti disperzantov podfa vynáfezu sú obzvlášť cenné najmá pře fóliový sektor, ktorý kladie tak vysoké nároky na jemnost rozdrobenia pigmentov, že ich můžu splniť len špeciálne pigmentové přípravky, ktoré sa vyznačujú obzvlášť vysokým stupňom dispergácie obsažených pigmentov.

Výhodou disperzantov podfa vynálezu je tiež skutočnosť, že v důsledku ich vysokého dispergačného účinku sa nevyskytujú v spracovávaných zmesiach, ani neostávájú lpieť na stěnách strojného výrobného zariadenia a nádob, žiadne viditelné zrnká pigmentu a umožňujú ostrý, vel'mi rýcňly přechod na výrobky z novej zmesi inej farby s velmi malou produkciou odpadového výrobku prechodnej farby, bez nutnosti prerušenia výroby a čistenia výrobného zariadenia.

Disperzanty pódia vynálezu možno použiť na přípravu farebných zmesi na mieste výroby farebných plastických látok, ako i na přípravu dlhodobe stálých pigmentových prípravkov (koncentrátovj, ktoré možu byť běžnými trhovými produktami vo formě granúl, práškov, pást, viskózních kvapalín, v ktorých sú pigmenty, už v dispergovanej formě. Tieto přípravky možu obsahovat až 99,0 % hmctn., s výhodou okolo 30—90 % hmotn. pigmentu v dispergovanej formě, a pozostávajú okrem pigmentu z disperzantu a ďalej možu ešte obsahovat plastická látku, ktorá má byť farbená, zmákčovadlá, iné pomocné prostriedky alebo ich zmesi, ktoré sú s danou plastickou látkou znášateiné. alebo miešateiné.

Pri priamom použití disperzantov na mieste výroby farebných plastických výrobkcv ako granuláty, prášky, fólie, výlisky, odlitky a pod., postupuje sa tak, že sa zmieša pigment s disperzantom, připadne aj s predpísanými aditívmi ako termooxidačné stabilizátory. klzné činidlá, anti-UV-stabilizátory, so zmakčovadlami a vo formě kvapalnej zmesi, alebo pasty sa přidává násadové alebo kontinuálně (čerpadlom), v závislosti od typu spracovacieho stroja, v určenom pomere k plastickej látke, cez trubku siahajúcu na spcdok násypky na dávkovanie granulátu, prášku alebo taveniny plastickej látky, umiestnenej na spracovacom stroji ako je strekolis, vytlačovací šnek a pod.

Použitie disperzantov podlá vynálezu umožňuje dosiahnutie podstatných úspor na energlách. V dosledku vysokého dispergačného účinku a velkej rýchlosti dispergácie týchto disperzantov možno používat pri výrobě farebných plastických látok zmesi disperzantov, připadne i dalších pomocných prostriedkov, připravené na mieste, čím odpadne predpríprava farebných granulátov, práškov, pást, čo prináša úspory na energiách. Ďalej sa přitom šetří skladovacími a přepravnými kapacitami a ušetří sa i na skladovaní surovin a materiálov.

Disperzanty podlá vynálezu zlepšujú klzné, antistatické a antiblokovacie vlastnosti fólií a iných výrobkov. Znižujú i potřebný příkon energie na pohon spracovacích strojov.

Osobitnou výhodou disperzantov podlá vynálezu je ich vhodnost pre použitie okrem pri farbení plastických látok aj pri príprave plněných plastických látok farbených alebo prírodných plnldlami ako prášková krieda, špeciálne plnidlá pre pohlcovanie žiarení, samozhášavé plnidlá, penotvorné látky a pod. Přitom sa postupuje obdobné ako pri farbení plastických látok pigmentami, t. j. plnidlá sa zmiešajú s disperzantom a vo formě kvapalnej zmesi alebo pasty sa spracujú s polymérom plastickej látky. Disperzanty zabezpečujú vysoký stupeň dispergácie plnidiel, ich rovnoměrné rozptýlenie a snadné a homogénne zmiešanie týchto zmesi s plastickou látkou.

Sposob farbenia plastických látok organickými a anorganickými pigmentami a plnenia farebných, prírodných plastických látok plnidlami za použitia disperzantov podlá tohto vynálezu alebo ich zmesi a známých postupov pre výrobu farebných zmesi, pigmentových prípravkov, plněných farebných alebo prírodných plastických látok a farebných výrobkov z plastických látok vo formě granulátov, práškov, fólií, výliskov, odliatkov a pod. sa vyznačuje tým, že přídavek disperzantov, počítaných vo formě 50 %-ných roztokov v oleji, do plastických látok je nejmenej 0,01 °/o hmot., s výhodou je v rozmedzí 0,2 až 2,5 % hmot., počítané na plastickú látku, obsah disperzantu vo farebných zmesiach a pigmentových prípravkoch je najviac 99,0 °/o hmot., s výhodou je v rozmedzí 30,0 až 90,0 % hmot., počítané na farebnú zmes, alebo pigmentový príp a vok a pri plnění farebných a prírodných plastických látok je prídavok disperzantu najviac 99,0 % hmot., s výhodou je v rozmedzí 30,0 až 90,0 °/o hmot., počítané na zmes disperzantu a plnidlá.

Pre názornú ilustráciu vynálezu sa uvád zajú příklady prevedenia, ktoré necbmed zujú predmet vynálezu.

Příklad 1

V bežnom miešacom zariadení sa pri izbovej teplote zmieša 0,3 kg bieleho oleja, 0,1 kg arkylsalicylátu vápenatého bázického, s alkylmi Ci4—Cie a s číslom celkovej alkality (TBN) 90, ktorý je 50 %-ný olejový koncentrát a 0,66 kg T1O2 (Bayer Titan RFKD) až vznikne homogenná tekutá zmes.

Připravená zmes sa dávkuje v hmotnostnom pomere ku granulovanému vysokotlakovému polyetylénu 1:90 před vstup bezfarebného polymeru do šneku, do spodnej části násypky, do ktorej sa privádza uvedený polyetylénový granulát, umiestnenej na šnekovém kontinuálnom spracovacom stroji, v ktorom dosahuje teplota vytláčanej roztavenej zmesi do 215 °C.

Na dávkovanie tekutej disperzie sa pouzí válo peristaltické čerpadlo, opatřené reguláciou obrátok, do kontinuálně pracujúceho šneku.

Snekom s pomerom dížky ku priemere 20:1, sa dodával materiál do vyfukovacej hlavy, z ktorej sa získala folia hrůbky 0,3 mm sýtej bielej farby s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez akýchkolvek viditelných zrniék.

Příklad 2

Postupom a za podmienok ako v příklade sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 0,6 kg bieleho oleja, 0,2 kg alkylsalicylátu vápenatého neutrálneho s alkylmi Cu—Cis, 50 %-ného, pigmentov 0,2 kg Chromphtal Gelb 6 G, 0,05 kg Chrcmphtal Roth BR a 0,05 kg Chromphtal Griin GF.

Připravená homogénna farebná zmes sa spracovala s granulovaným vysokotlakovým polyetylénom v hmotnostnom pomere 1:95 na foliu hrůbky 0,3 mm na zariadení a za podmienok ako v příklade 1. Vyrobená fólia mala khaki farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, lbez akýchkofvek viditelných zrniek.

Příklad 3

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 0,6 kg bieleho oleja, 0,2 kg alkylsalicylátu vápenatého neutrálneho, s alkylmi Cis—C22, 50 %-ného a 0,25 kg sadzí značky Corax.

Připravená farebná zmes sa spracovala s granulovaným nízkotlakovým polyetylénom v hmotnostnom pomere 1:95 na foliu hrůbky 0,3 mm za obvyklých pracovních podmienok. Vyrobená fólia mala sýtu čiernu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez akýchkofvek viditelných zrniek pigmentu.

P r í k 1 a d 4

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 1,0 kg alkylsalicylátu vápenatého bázického, s alkylmi C12—C22 a s TBN 110 a 1,5 kg TÍO2 (Bayer Titan RFKDj.

Připravená farebná zmes sa spracovala s polyvinylchloridom v hmotnostnom pomere 1:50 na foliu hrůbky 0,2 mm, za obvyklých výrobných podmienok. Vyrobená fólia mala sytú bielu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez akýchkofvek viditelných zrniek pigmentu.

Příklad 5

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes pozostávajúca z 0,3 kg 30 %-ného ropného sulfonátu vápenatého na báze monosulfokyselín o priemernej molekulovej hmotnosti 435, nízkObázického s TBN 25, 0,3 kg bieleho oleja, 1,0 kg T1O2 (Bayer Titan RFKDj.

Připravená farebná zmes sa spracovala s polystyrénom v hmotnostnom pomere 1:70 na foliu hrůbky 0,2 mm. Vyrobená fólia mala sýtu bielu farbu so slabým žitým nádychom, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez viditelných zrniek pigmentu.

Příklad 6

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 0,4 kg alkylsalicylátu vápenatého neutrálneho ako v příklade 3, 0,6 kg bieleho oleja a 1,0 kg T1O2 (Bayer Titan RFKDj.

Připravená farebná zmes sa spracovala s polypropylénom, v hmotnostnom pomere 1: :50, na foliu hrůbky 0,2 mm. Vyrobená fólia mala sýtu bielu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez viditelných zrniek.

Příklad 7

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 1,0 kg alkylfenolátu vápenatého bázického, s alkylmi Cis a s TBN 220, 45 %-ného, 2,0 kg bieleho oleja, 2,5 kg zinkovej běloby a 0,1 kg Cyasorb 531 (stabilizátor proti UV žlareniu).

Připravená farebná zmes sa spracovala s granulovaným bezfarebným polyamidom v hmotnostnom pomere 1:45 na foliu hrůbky 0,3 mm. Vyrobená fólia mala sýtu bielu farbu, so slabým nádychom do žita, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez viditerných zrniek.

Claims (1)

1. Sposob fairbeinia, plastických látok ako polyetylénu nízkotlakového a vysokotlakového, polypropylénu, polystyrénu a jeho kopolymérov, polyvinylchloridu, polyamidu a iných organickými alebo anorganickými pigmentami a plnenia známými plnidlarni za použitia vysokoúčinných disperzantov a známých postupov na výrobu farebných zmesí, pigmentových prípravkov a farebných plastických látok vrátane plněných plastických látok farebných i prírodných vo formě granulátov, práškov, fólií, výliskov, odliatkov a pod. vyznačený tým, že sa použije najmenej jeden z disperzantov ako sú olejorozVYNALEZU pustne sulfonáty kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté, neutrálně a bázické, ropné a syntetické, na báze olejorozpustných monosulfokyselín o molekulovej hmotnosti najmenej 250, s výhodou 350 až 490, olejorozpustné alkylfenoláty a alkylfenolsulfidy kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté a barnaté, neutrálně a bázické, s výhodou s alkylmi Cs a vačšími, alkylsalicyláty vápenaté, neutrálně a bázické s alkylmi C12 až C22, s výhodou Cit až Cis, pričom prídavok disperzantov, počítaných vo formě 50 %-ných olejových roztokov, je do finálnych farebných plastických látok najmenej 0,01 % hmot., s výhodou je v rozmedzí 0,2 až 2,0 % hmot., počítané na plastická látku, do farebných zmesí a pigmentových prípravkov je najviac 99,0 °/o hmot., s výhodou 30,0 až 90,0 % hmot., počítané na farebnú zmes alebo pigmentový prípravok a do plněných farebných a prírodných plastických látok je najviac 99,0 % hmot., s výhodou 30,0 až 90,0 °/o hmot., počítané na zmes disperzantu a plnidla.